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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

Petrofísica y Registros de pozo

Ing. Bernardo Martell Andrade

DEFINICIÓN DE REGISTROS GEOFÍSICOS DE POZOS

Es la representación gráfica de una propiedad física de la roca contra la profundidad.

REGISTROS GEOFISICOS

LOS REGISTROS GEOFISICOS DE POZOS, CONSTITUYEN UNA DE LAS INFORMACIONES BASICAS OBTENIDAS DURANTE LA PERFORACION DE UN POZO PETROLERO, YA QUE PERMITEN DETERMINAR PROPIEDADES PETROFISICAS DE LAS ROCAS TALES COMO LITOLOGIA, POROSIDAD, PERMEABILIDAD, SATURACION DE FLUIDOS, ETC. Y POR CONSIGUIENTE SU CAPACIDAD DE PRODUCCION DE HIDROCARBUROS Y SU CALIDAD DE ROCAS ALMACEN Y SELLO.

TAMBIEN SON CONSIDERADOS ELEMENTOS INDISPENSABLES EN LA INTERPRETACION GEOLOGICA-ECONOMICA DE AREAS EXPLORATORIAS, DESARROLLO DE CAMPOS, CARACTERIZACION DE YACIMIENTOS Y EVALUACIÓN DE RESERVAS.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS RESPUESTAS DE REGISTROS:

LITOLOGÍA

POROSIDAD

CONTENIDO DE FLUIDOS

CLASIFICACIÓN DE REGISTROS EN FUNCIÓN DEL PRINCIPIO FÍSICO DE LA HERRAMIENTA

RESISTIVIDAD ACÚSTICOS RADIOACTIVOS MECÁNICOS

EN FUNCIÓN DE LA PROPIEDAD PETROFÍSICA POR MEDIR RESISTIVIDAD

POROSIDAD

CLASIFICACIÓN DE REGISTROS RESISTIVIDAD

Rt

Rxo

Eléctrico (ES) Eléctrico Enfocado (LL) Doble Eléctrico Enfocado (DLL) Inducción (I-ES) Doble Inducción – Eléctrico Enfocado (DIL) Eléctrico Enfocado Azimutal (ARI) Arreglo de Inducción (AIT)

Micro Elétcrico (ML) Microlog Micro Enfocado (MLL) Microlaterolog Micro Proximidad (MPL) Micro Esférico Enfocado (MSFL)

CLASIFICACIÓN DE REGISTROS ACÚSTICOS SÓNICO DE POROSIDAD (BHC) SÓNICO DIGITAL SÓNICO DIPOLAR SÓNICO DE AMPLITUD (A – BHC) SÓNICO DE DENSIDAD VARIABLE (VDL) BHTV – TV POZO

RADIOACTIVOS

Rayos Gamma

(GR) Rayos gamma naturales (NGT) Espectroscopia de rayos gamma naturales

Neutrones

(GNT) Radioactivo (SNP) Epitermal (CNL) Compensado

Densidad

(FDC) Densidad de Formación (LDT) Lito Densidad

CLASIFICACIÓN DE REGISTROS MECÁNICOS TEMPERATURA CALIBRACIÓN DESVIACIONES MEDICIÓN DE ECHADOS

REGISTROS EN AGUJERO ENTUBADO RADIACTIVO Y COPLES TRAZADORES RADIACTIVOS SÓNICO DE CEMENTACIÓN DENSIDAD VARIABLE TEMPERATURA PRODUCCIÓN

CLASIFICACIÓN DE REGISTROS RESISTIVIDAD

Rt Investigación profunda

Rxo Investigación somera

Eléctrico Eléctrico Enfocado Doble Eléctrico Enfocado Inducción

Micro eléctrico Micro enfocado Micro proximidad Micro enfocado esférico

POROSIDAD Sónico compensado Radioactivo Densidad compensado Lateral neutrón Neutrón compensado

REGISTROS EN AGUJERO DESCUBIERTO

DIAGRAMA DE FLUJO PARA INTERPRETACIONES RESERVA ESTIMADA DE ACEITE VOLÚMEN DE ACEITE RECUPERABLE DEL VOLÚMEN DE ACEITE “IN - SITU”

F

x So x ESPESOR DE CAPA x ÁREA DE DRENE

“n” varía de: 1.6 - 2.4

MEDICIONES DE MUESTRAS DE AGUA CATÁLOGOS DE AGUA

SÓNICO

POTENCIAL ESPONTÁNEO ESTÁTICO

DENSIDAD NEUTRÓN

DATOS DEL NÚCLEO MICRORESISTIVOS

REGÍSTRO DE INDUCCIÓN REGÍSTRO ELÉCTRICO ENFOCADO REGÍSTRO ELÉCTRICO

ECUACIÓN DE ARCHIE

PARÁMETROS

OBTENIDO DE:

a

FACTOR DE TORTUOSIDAD

NUCLEOS, OTRAS TÉCNICAS

Rw

RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACIÓN

SP, IL, LL, OTRAS TÉCNICAS

Rt

RESISTIVIDAD VERDADERA DE LA FORMACIÓN

IL, LL, Rxo

F

POROSIDAD

SÓNICO, DENSIDAD, NEUTRON

m

EXPONENTE DE CEMENTACIÓN

IL, LL, NÚCLEOS, OTRAS TÉCNICAS

n

EXPONENTE DE SATURACIÓN

NÚCLEOS, OTRAS TÉCNICAS

DIAGRAMA DE INTERPRETACION PARA ARENAS Y CARBONATOS DETERMINAR ZONAS LIMPIAS

ARENAS

CARBONATOS

DETERMINAR LA RESISTIVIDAD

DETERMINAR LA POROSIDAD

B

B A

ZONA CON AGUA

A

ANALISIS ECONOMICO

CHECAR LA POROSIDAD

CHECAR LA RESISTIVIDAD

B ANALISIS CONOMICO

A A

ZONA CON AGUA

ZONA DE INTERES

B

ZONA DE INTERES ANALISIS DETALLADO

UTILIDAD DE LOS REGISTROS • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CORRELACIÓN Y LÍMITES ENTRE CAPAS DIFERENCIACIÓN ENTRE ROCAS DURAS Y BLANDAS DETERMINACIÓN DE CUERPOS PERMEABLES DESCRIMINACIÓN DE CAPAS ACUÍFERAS-PETROLIFERAS DETERMINACIÓN DE CONTACTOS AGUA-HIDROCARBUROS DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE F Y Sw DETERMINACIÓN DE PRODUCTIVIDAD (MÓVIL DE HIDR.) PRONÓSTICO DE FLUIDOS A PRODUCIR DETERMINACIÓN DE LA LITOLOGÍA DETERMINACIÓN DE POROSIDAD SECUNDARIA DELINEACIÓN DE CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y SEDIMENTARIAS VOLUMEN DE ARCILLA Y PERMEABILIDAD (K) SALINIDAD DE AGUA DE FORMACIÓN MEDIDA DEL DIÁMETRO DE AGUJERO DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA CEMENTACIÓN DETERMINACION DE DAÑOS DE TUBERÍAS DETERMINACIÓN DE CORROSIÓN DE TUBERÍAS LOCALIZACIÓN DE COPLES DETERMINACIÓN DE TEMPERATURA MEDIDOR DE DESVIACIONES Medidor de gasto de fluido

•

REGISTROS DE PRODUCCIÓN Medidor de densidad de fluido

LA CURVA DEL POTENCIAL NATURAL (SP) PERMITE

A.- Determinar cuerpos permeables B.- Determinar los límites entre capas C.- Correlacionar estratos D.- Conocer cualitativamente el contenido arcilloso de una capa

E.- Determinar valores de resistividad del agua intersticial de las formaciones

POTENCIAL NATURAL 1. POTENCIAL DE ELECTROFILTRACIÓN

Ef = 0.37 P

Rmc, Tmc, Qf

Qf = Filtrado en cm3/30 min por cada 700 Kpa P = Presión diferencial en centenas de Kpa

2. POTENCIAL ELECTROQUÍMICO a) Potencial de difusión

Ed = - 11.5 log Rmf Rw

b) Potencial de Membrana

Ed = - 59.1 log Rmf Rw SP = - 70.6 log Rmf Rw SP = - K log Rmf Rw Rw =

Rmf - SP K

10

gr/cc 1.2 1.32 1.44 1.56 1.68 1.92 2.16

densidad lodo lb/gal

C

10 11 12 13 14 16 18

0.847 0.708 0.584 0.488 0.412 0.380 0.350

SP = - k log Rmf / Rw

Rw = Rmf / 10 - (SP/K)

K = 60 + 0.13 Temp. Int °F K = 64´+ 0.23 Temp. Int °C

REGISTRO DE RAYOS GAMMA NATURALES

ES UN REGISTRO DE RADIOACTIVIDAD DE LAS ROCAS, PRODUCTO DE LA DESINTEGRACIÓN NATURAL DE LAS PEQUEÑAS CANTIDADES DE ELEMENTOS RADIOACTIVOS QUE CONTIENEN. LOS ELEMENTOS RADIOACTIVOS TIENDEN A CONCENTRARSE EN ARCILLAS Y LUTITAS, FORMACIONES LIMPIAS TIENEN NORMALMENTE UN NIVEL BAJO DE RADIOACTIVIDAD. (ARENAS, ARENISCAS, CALIZAS, DOLOMIAS).

ESTE REGISTRO SE PUEDE TOMAR SIMULTANEAMENTE CON OTROS, YA SEAN TAMBIÉN RADIACTIVOS O DE RESISTIVIDAD, EN AGUJEROS VACIOS O LLENOS DE CUALQUIER TIPO DE LODOD Y EN POZOS ENTUBADOS (GR, CCL).

ESTE REGISTRO NORMALMENTE SE PRESENTA EN LA PISTA IZQUIERDA DEL REGISTRO. EN ESCALA “API” INCREMENTÁNDOSE LA ACTIVIDAD DE RAYOS GAMMA DE IZQUIERDA A DERECHA.

PROPIEDADES DE LOS RAYOS GAMMA LOS GR SON ERUPCIONES DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGÍA QUE SON EMITIDAS ESPONTANEAMENTE POR ALGUNOS ELEMENTOS RADIOACTIVOS.

CASI TODA LA RADIACIÓN GAMA EN LA TIERRA ES EMITIDA POR EL ISÓTOPO RADIOACTIVO DE POTASIO DE PESO ATÓMICO 40 Y POR ELEMENTOS RADIACTIVOS DE LA SERIE URANIO Y TORIO.

CADA UNO DE ESTOS ELEMENTOS EMITE RAYOS GAMA CUYO NÚMERO Y ENERGÍA SON DISTINTIVOS DE CADA ELEMENTO.

EL POTASIO (K40) EMITE GR DE UN SOLO NIVEL DE ENERGÍA DE 1.46MEV. MIENTRAS QUE LAS SERIES DE URANIO Y TORIO EMITEN RAOS GAMA DE VARIOS NIVELES DE ENERGÍA.

USOS DEL REGISTRO DE RAYOS GAMMA

-Correlación, Identificación de Litología. - Evaluación de la arcillosidad (cuantitativa). - Evaluación de deposición de materiales radiactivos. - Usos especiales.

sin P.N. -Correlación de profundidad. con P.N. - Identificación de disparos. - Detección e identificación de flujos.

FAMILIAS RADIOACTIVAS NATURALES Serie del Uranio (U 238). Serie del Torio

(Th 232).

Serie del Potasio (K 40).

Rocas Cristalinas

Erosión

Sedimentarias

-Mas concentración de Lutitas. (especialmente arcillas orgánicas negras carbón catalizador origen del petróleo). -Mas radiactividad en aguas de formación que en aguas de mar de la misma salinidad. -Arenisca cuarzitica saturada de agua dulce radiactividad CERO.

Vida media de elementos radiactivos naturales:

-Muy larga (billones de años) -Uranio T=4.5 -Origen /explosión atómica al origen de la tierra -No hay reemplazo

REGISTRO ELECTRICO

R16” = R 0.4 m R64” = R 1.6 m

Quiqtara

REGISTRO SONICO DE POROSIDAD BHC (BORE HOLE COMPENSATED) ES UN REGISTRO DE LA PROFUNDIDAD CONTRA DT, EL TIEMPO REQUERIDO POR UNA ONDA COMPRESIONAL DE SONIDO PARA RECORRER UN PIE DE FORMACION. EL TIEMPO DE TRANSITO DT EN UNA FORMACION DADA DEPENDE DE SU LITOLOGIA Y POROSIDAD. ESTA SONDA COMPENSA ERRORES POR DIAMETRO DEL POZO E INCLINACION DE LA MISMA.

FUNDAMENTO CUANDO UN TRANSMISOR ES ACTIVADO POR UN PULSO , ESTE GENERA UNA ONDA DE SONIDO LA CUAL PENETRA LA FORMACION. SE MIDE EL TIEMPO TRANSCURRIDO ENTRE LA DETECCION DEL PRIMER ARRIBO A LOS DOS RECEPTORES CORRESPONDIENTES. LOS TRANSMISORES SON ACTIVADOS ALTERNATIVAMENTE, LOS VALORES DE DT SON PROMEDIADOS AUTOMÁTICAMENTE EN SUPERFICIE.

SONDA BHC LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN LA SONDA SÓNICA Y EN EL LODO DE PERFORACIÓN ES MENOR QUE EN LA FORMACIÓN. CONSECUENTEMENTE LOS PRIMEROS ARRIBOS DE ENERGÍA ACÚSTICA A LOS RECEPTORES CORRESPONDEN A RECORRIDOS DEL SONIDO DENTRO DE LA FORMACIÓN CERCA DE LA PARED DEL POZO. POR LO TANTO EL “DIÁMETRO DE INVESTIGACIÓN” DEL REGÍSTRO SÓNICO ES DE POCAS PULGADAS.

EVALUACIÓN DE POROSIDAD EXPERIMENTOS EN EL LABORATORIO POR WYLLIE, LLEGÓ A LA CONCLUSIÓN DE QUE EN FORMACIONES LIMPIAS Y CONSOLIDADAS CON PEQUEÑOS POROS DISTRIBUIDOS UNIFORMEMENTE, EXISTE UNA RELACIÓN LINEAL ENTRE LA POROSIDAD Y EL TIEMPO DE TRÁNSITO.

REGISTRO DE DENSIDAD

PRESENTACIÓN DEL REGISTRO

LA CURVA DE DENSIDADDE FORMACIÓN COMPENSADA QUEDA REGISTRADA EN LAS PISTAS 2 Y 3 EN UNA ESCALA LINEAL DE DENSIDAD, LA MAS FRECUENTE ES DE 2.00 A 3.00 ó 1.95 A 2.95 [GR/CC].

EN LAS PISTAS 2 Y 3 SE UEDE REGISTRAR OPCIONALMENTE UNA CURVA DE POROSIDAD.

LA CURVA DE DD (QUE MUESTRA CUANTO SE CORRIGE LA CURVA DE DENSIDAD POR EFECTO DEL ENJARRE Y LA RUGOSIDAD DEL POZO). ESTA REGISTRADA EN LA PISTA 3.

LA CURVA DE CALIBRE QUEDA REGISTRADA EN LA PISTA 1.

TAMBIEN SE PUEDE REGISTRAR EN LA PISTA 1 UNA CURVA DE RAYOS GAMMA.

REGISTRO DE NEUTRONES FUNDAMENTO LOS NEUTRONES SON PARTICULAS ELECTRICAMNETE NEUTRAS CUYA MAS ES CASI IDENTICA A LA DEL ATOMO DE HIDROGENO.

UNA FUENTE RADIOACTIVA COLOCADA EN LA SONDA EMITE CONTINUAMENTE NEUTRONES DE ALTA ENERGIA, AL ENCONTRARSE CON NUCLEOS DEL MATERIAL DE LA FORMACION. CHOCAN ELASTICAMENTE Y PIERDEN PARTE DE SU ENERGIA, LA PERDIDA DE ENERGIA DEPENDE DE LA MASA RELATIVA DEL NUCLEO CON EL CUAL CHOCA, LA MAYOR PERDIDA OCURRE CUANDO CHOCA CON EL HIDROGENO, ESTOS NEUTRONES AMORTIGUADOS SON CAPTURADOS POR NUCLEOS DE ATOMOS COMO CLORO, HIDROGENO, SILICE, ETC. ESTOS NUCLEOS CAPTURADORES EMITEN RAYOS GAMMA DE CAPTURA, LOS CUALES SON DETECTADOS EN LA SONDA .

CONCLUSIONES 1. El CNL puede ser corrido en combinación con otros registros, en pozos entubados o abiertos, el efecto de los parámetros del pozo se reduce por sus características compensatorias

2. La combinación mas usada es FDC – CNL por cuanto responden al gas en sentido opuesto y da buenos resultados para interpretación de litología.

EFECTO DE LOS HIDROCARBUROS

LOS HIDROCARBUROS LÍQUIDOS TIENEN ÍNDICES DE HIDROGENO CERCANOS AL DEL AGUA. EN CAMBIO EL GAS TIENE UNA CONCENTRACIÓN DE HIDRÓGENO MUCHO MENOR, QUE VARÍA CON TEMPERATURA Y PRESIÓN COMO CONSECUENCIA, CUANDO EXISTE GAS DENTRO DE LA ZONA DE INVESTIGACIÓN NOS DA UNA LECTURA DE POROSIDAD DEMASIADO BAJA.